Seguridad en Redes Universitarias 802.11 Carlos Vicente cvicente@ns.uoregon.edu

Amenazas Uso ilegítimo del ancho de banda Violación de privacidad Tráfico ofensivo o delictivo por el que somos responsables (AUP) Acceso a recursos restringidos por rangos IP

WEP Wired Equivalent Privacy No es satisfactorio en ninguna de ellas Parte de la especificación 802.11 original Pensado para proveer Confidencialidad Integridad Autenticidad No es satisfactorio en ninguna de ellas

WEP Serias fallas de diseño Cifrado utiliza RC4 Algoritmo seguro, pero mala implementación Gestión manual de claves Claves de 40 bits muy cortas Initialization Vector (IV) muy corto (24 bits) Aleatorización deficiente Chequeo de Integridad con CRC Puede fácilmente generarse un mensaje distinto que produzca la misma secuencia Lo ideal es un hash (Ej: MD5)

WEP Herramientas para descubrir la clave Disponibles gratuitamente Recolectar entre 5 y 10 millones de frames 2 a 6 horas en una red corporativa Semanas en una red doméstica Una vez recolectado tráfico suficiente, romper la clave es cuestión de segundos

AirSnort http://airsnort.shmoo.com Tarjetas Aironet, Orinoco y Prism2 Versión de Windows en Alpha

Nuevos desarrollos Aprender de los errores: 802.1x Necesidad de un esquema más flexible 802.1x Control de acceso a puertos (capa 2) IEEE tomó EAP (del IETF) y lo adaptó para redes locales Evolucionando hacia 802.1i en entorno wireless Cliente ya incluido en Windows XP Paso intermedio: WPA

EAP Extensible Authentication Protocol Estándar del IETF (RFC-2284) Inicialmente para PPP (enlaces dial-up), pero puede operar sobre cualquier protocolo de capa de enlace (802.3, 802.11, etc) Realmente una envoltura No especifica el método de autenticación, de ahí lo de “extensible”

EAP-Radius RFC-2869 Define modificaciones para RADIUS que permiten su utilización dentro de EAP Radius ya es muy utilizado para autenticación de dial-up via PPP EAPOL/EAPOW (EAP over LANs/Wireless) Estación Access-Point Servidor Radius EAPOW EAP-Radius

EAP-TLS TLS: Transport Layer Security Es SSL hecho estándar por el IETF También una envoltura: Permite negociar algoritmos En este caso no utilizado al nivel de transporte Puede utilizarse dentro de EAP Implementa esquema PKI Utilización de algoritmos de clave pública para negociación de clave secreta Permite autenticación en ambos sentidos Necesidad de gestión de certificados!

LEAP Lightweight EAP Desarrollado por Cisco Buscando una solución al problema de distribución de certificados Intercambio de claves WEP utilizando passwords Problema: Propiedad de Cisco Actualmente licenciando su uso a varios fabricantes

PEAP y TTLS También evitan la utilización de certificados de cliente Sí utilizan certificados para autenticar la red wireless Proceso en dos pasos: Autenticar el servidor y negociar claves de cifrado para crear un túnel Utilizar el túnel para negociar la autenticación del cliente

802.11i Implementación de 802.1x con cifrado AES Pero las tarjetas 802.11b más viejas no contienen el algoritmo AES Por eso se incluyó la alternativa de TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) También basado en RC4, pero con implementación corregida: Clave de 128 bits IV de 48 bits Las claves no son permanentes sino que se pueden negociar Nuevo algoritmo para control de integridad

WPA Wi-Fi protected Access Es básicamente 802.11i con la opción TKIP (RC4) Promovido por la Wi-Fi alliance (www.wi-fi.org) Los fabricantes no pueden esperar la finalización de 802.11i

Otras opciones VPN (Virtual Private Network) Cifrado es extremo a extremo Túneles IPSEC Requiere la instalación de clientes en cada estación No escalable y no siempre posible cubrir todas las plataformas (PC, Unix, MAC, PalmOS, etc…)

Limitaciones de un entorno Campus Variedad de proveedores de equipos Necesidad de Estándares y simplicidad Volumen de usuarios Soporte muy laborioso Variedad de sistemas operativos Usuarios con poco nivel de familiaridad con tecnologías Gestión y distribución de claves y certificados: Poco práctico

Wireless Gateways Solución “hecha en casa” Caso UO: ~20,000 estudiantes ~200 access points y creciendo Variedad de sistemas operativos Claves ‘en claro’ no permitidas No más Telnet, ahora SSH Webmail sobre SSL SPOP, SIMAP, etc

Cobertura 802.11 en UO

UO Wireless Gateway Componentes Open Source Una sola subred (/22) Linux (con iptables) Apache con SSL Bind ISC DHCP Cliente Radius CGI scripts en Perl y C Una sola subred (/22)

UO Wireless Gateway Red del campus/ Internet Wireless Gateway Radius Subred 802.11 Cliente

UO Wireless Gateway La estación hace una petición DHCP EL WG le asigna una dirección IP También le asigna DNS y Default Gateway (él mismo) El usuario abre el navegador y escribe una dirección La máquina hace una petición DNS El WG responde con su propia dirección para cualquier nombre

UO Wireless Gateway La estación recibe la dirección y hace una petición HTTP El servidor web del WG recibe la petición y devuelve una página de login

UO Wireless Gateway

UO Wireless Gateway Una vez autenticado el usuario via Radius, el WG agrega una entrada en iptables permitiendo la dirección MAC de la estación Cómo evitar que la tabla crezca indefinidamente? El WG envía pings cada x minutos para mantener la tabla al día También los ‘leases’ de DCHP expiran en un tiempo relativamente corto El usuario puede ir a la página de inicio y hacer un ‘logout’ explícitamente

Filtros basados en MAC Principales limitaciones Algunos sistemas operativos permiten cambiar la dirección MAC La estación puede comunicarse dentro de la subred inalámbrica aún sin estar autenticado Hace a la subred insegura a ataques Necesidad de una sola subred Cableado independiente (más fibras) Puede resolverse con troncales VLAN Cierta cantidad de usuarios puede justificar la necesidad de subdividir la red

Wireless Gateways Soluciones Comerciales Soluciones Open Source ReefEdge Blue Socket Vernier Ventajas comunes: Funcionalidad distribuída (Connect Server, Edge Controller, etc) Posibilidad de separar en subredes Movilidad Establece túneles IP/IP para mantener direcciones Muchas más funciones Autorización, Accounting, etc. Interfaz web, DB backend Soluciones Open Source NoCat (http://nocat.net) Dos componentes: NoCatSplash (redirección) NoCatAuth (AAA)

Más información IETF RFC-2284: PPP Extensible Authentication Protocol (EAP) RFC-2869: RADIUS Extensions RFC-2716: PPP EAP TLS Authentication Protocol Wireless LANs: Freedom vs. Security? (http://www.networkmagazine.com/showArticle.jhtml?articleId=10818265) Roadblocks for War Drivers: Stop Wi-Fi from Making Private Networks Public (http://www.networkmagazine.com/showArticle.jhtml?articleId=8703478) Georgia Tech LAWN Project (http://www.stonesoup.org/Meetings/0201/network.pres/lawn-overview.pdf) Blue Socket (http://www.bluesocket.com) ReefEdge (http://www.reefedge.com) Vernier Networks (http://www.verniernetworks.com) NoCat (http://nocat.net)